JP3974754B2 - ローラベアリング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラベアリングに関し、詳細には、円周上に配置された複数のローラがリテーナにより各々回転自在に保持されたローラベアリングに関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
一般に、ローラベアリング(円筒ころ軸受)は、円周上に配置された複数のローラと、各ローラを各々回転自在に保持する複数の保持穴を有するリテーナ(保持器)とから主として構成されている。リテーナには、通常、外輪および(または)内輪が取り付けられている。このようなローラベアリングの潤滑法としては、たとえばグリースをリテーナ内に封入したり、隣り合う各ローラ間においてリテーナに凹状のグリース溜まりを形成したり、あるいはオイルの滴下や撥ねかけなどによる潤滑が行われている。
【0003】
ところが、ローラベアリングの中でも、小径のローラから構成されるローラベアリングの場合、とくにニードルローラベアリング(針状ころ軸受)の場合には、ローラを保持するリテーナが薄肉となり、また隣り合う各保持穴の間隔も狭くなるため、一般のローラベアリングのように、隣り合う各保持穴間のリテーナ部分に凹状のグリース溜まりを形成することは困難である。とくに、外径の小さなニードルローラベアリングの場合には、隣り合う各保持穴の間隔も非常に狭くなるため、隣り合う各保持穴間のリテーナ部分に凹状のグリース溜まりを形成することは非常に困難になる。
【0004】
このように、従来のローラベアリングにおいては、とくに小径のローラからなり、外径の小さなローラベアリングの場合に、十分な潤滑を行うことはできないという問題がある。
【0005】
本発明は、このような従来の問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、小径のローラから構成される場合であっても、またローラベアリングの外径が小さい場合であっても、十分な潤滑機能を有するようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るローラベアリングは、円周上に互いに平行に配置されたN個(N:正の整数)のローラと、前記各ローラをそれぞれ回転自在に保持するリテーナとを備えている。前記各ローラは、軸方向に隔てられた第1および第2の端部をそれぞれ有している。前記リテーナは、前記各ローラの前記第1の端部をそれぞれ回転自在に保持する第1の切欠きをN個有する概略円筒形状の第1の樹脂製リテーナ部材と、前記第1のリテーナ部材から前記各ローラの前記軸方向に所定間隔を隔てて前記第1のリテーナ部材に対向配置されるとともに、前記各ローラの前記第2の端部をそれぞれ回転自在に保持する第2の切欠きをN個有する概略円筒形状の第2の樹脂製リテーナ部材とから構成されている。前記第1および第2のリテーナ部材において、互いに対向配置された前記第1および第2の切欠きと、これらの切欠きと周方向に隣り合いかつ互いに対向配置された前記第1および第2の切欠きとの間には、グリース溜まりを構成する空所が形成されている。さらに、前記各ローラを収容する円筒形状の外輪を備えている。前記外輪の軸方向の両端部はそれぞれ前記第1および第2のリテーナ部材の凹状受け部に支持されている。前記凹状受け部は、前記外輪の軸方向両端面を軸方向外方から支持する半径方向面と、前記外輪の内周面を内方から支持する断面テーパ状のリップ部とを有している。前記外輪の前記軸方向両端面と当接する前記凹状受け部の前記半径方向面には、油溝が形成されている。
【0007】
請求項1の発明によれば、リテーナが、ローラの軸方向に互いに間隔を隔てて対向配置された第1および第2のリテーナ部材から構成されるとともに、これらのリテーナ部材間において周方向に隣り合う各切欠きの間には、グリース溜まりを構成する空所が形成されている。
【0008】
これにより、小径のローラから構成されたニードルローラベアリングのように、リテーナが薄肉の場合であっても、また、外径の小さなニードルローラベアリングのように、隣り合う各保持穴の間隔が非常に狭い場合であっても、グリース溜まりを確実に確保でき、これにより、十分な潤滑機能を発揮できるようになる。
【0009】
しかも、この場合には、グリース溜まりがリテーナ表面に凹状に形成されるのではなく、第1および第2のリテーナ部材間において何ら部材が存在していない空所に形成されるので、グリースを内輪(または軸)および外輪(または外周側部材)と各ローラとの転動面に直接塗布できる。これにより、転動面を十分にかつ確実に潤滑できるようになる。
【0010】
また、円筒状の外輪をさらに備えており、外輪の軸方向の両端部がそれぞれ第1および第2のリテーナ部材の凹状受け部に支持されている。この場合には、隣り合う各ローラ間に形成された各空所の外周面側に外輪が配置されるので、空所に貯留されたグリースが遠心力により外方に飛び散るのが防止される。また、外輪を介して、第1,第2のリテーナ部材の軸方向距離を一定に保つことができるとともに、第1,第2のリテーナ部材および外輪を一体化することができるので、ローラベアリングの組付けを容易に行えるようになる。
【0011】
さらに、各リテーナ部材に形成された凹状受け部は、外輪の軸方向両端面を軸方向外方から支持する半径方向面と、外輪の内周面を内方から支持する断面テーパ状のリップ部とを有している。この場合には、第1および第2のリテーナ部材間の空所に貯留されたグリースが、外輪の内周面から外輪の両端部と第1,第2のリテーナ部材との間の隙間を通って外部に漏出するのをリップ部により防止できる。
【0012】
また、第1および第2のリテーナ部材において、外輪の軸方向両端面と当接する凹状受け部の半径方向面に油溝が形成されている。この場合には、とくに、軸が固定されて外輪が回転するアプリケーションの場合において、リテーナと外輪との間の回転速度の差により、リテーナに摩耗が発生するのを防止できる。
【0013】
請求項2の発明では、請求項1において、前記第1、第2のリテーナ部材の軸方向外側端面に油溝が形成されている。
【0014】
請求項3の発明では、第1および第2のリテーナ部材が、互いに分離された別個の部材から構成されており、これら第1および第2のリテーナ部材間にN個の空所が形成されている。この場合には、ローラの個数と同じ個数のグリース溜まりが形成されることになるので、個々のローラを潤滑するのに十分な量のグリースを確保できるようになる。
【0015】
また、この場合、第1および第2のリテーナ部材には、各ローラを保持するために、穴ではなく切欠きが設けられている。これにより、各リテーナ部材を樹脂から射出成形する際には、金型を軸方向に移動可能に構成するだけで各リテーナ部材の成形が可能になるので、成形機の金型部において同一の平面内に多数の金型を配置できるようになり、これにより、金型コストおよび製造コストを大幅に削減できる。
【0016】
これに対して、各ローラを保持するために複数の穴が形成された従来のリテーナの成形の際には、内周側に配置された内型と、外周側に配置されるとともに法線方向に分割された複数の外型とから金型を構成するとともに、各外型をそれぞれ法線方向に移動可能に構成する必要があり、このため、金型の構造が複雑になるとともに、成形機の金型部に一つの金型しか配置できなくなる。これにより、金型コストおよび製造コストが増大する。
【0017】
請求項4の発明では、第1および第2のリテーナ部材が、空所に配置されたn個(n:Nより小さな正の整数)の連結部を介して互いに連結されており、第1および第2のリテーナ部材間に(N−n)個の空所が形成されている。この場合には、連結部を介して第1および第2のリテーナ部材を一体化することができ、これにより、ローラベアリングの組付けが容易に行えるようになる。
【0018】
なお、第1,第2のリテーナ部材および連結部は、超音波等により溶着または融着されているのが好ましいが、樹脂成形により一体成形されるようにしてもよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施態様によるニードルローラベアリングの断面図であって、図2のI-I 線断面を示す図、図2は図1のII-II 線断面図、図3は図1のIII-III 線矢視図、図4は図3の変形例を示す図、図5は図1のニードルローラベアリングが適用されたコラムガイドの断面図である。
【0020】
図1および図2に示すように、このニードルローラベアリング1は、円周上に互いに平行に配置された複数のニードル(ローラ)10と、ニードル10の軸方向(図2左右方向)に所定間隔を隔てて対向配置された概略円筒形状の第1および第2のリテーナ部材2および3とを有している。
【0021】
図3に示すように、第1のリテーナ部材2は、ニードル10の一方の端部10aを回転自在に支持する(第1の)切欠き20を複数個有している。同様に、第2のリテーナ部材3は、ニードル10の他方の端部10bを回転自在に支持する(第2の)切欠き30を複数個有している。各切欠き20,30は互いに対向配置されている。
【0022】
第1,第2のリテーナ部材2,3において対応する各切欠き20,30と、これらの切欠きと周方向に隣り合う各切欠き20,30との間には、グリース溜まりを構成する空所4が形成されている。言い換えれば、第1のリテーナ部材2において隣り合う各切欠き20の間には凸部22が形成され、同様に、第2のリテーナ部材3において隣り合う各切欠き30の間には凸部32が形成されており、互いに対向配置されかつ対応する各凸部22,32の間には、空所4が形成されている。空所4の個数は、各切欠き20,30の個数と等しくなっている。
【0023】
図1および図2に示すように、第1,第2のリテーナ部材2,3の間には、円筒状の外輪5が設けられている。第1,第2のリテーナ部材2,3には、外輪5の両端部50,51を支持する凹状の受け部2a,3aがそれぞれ形成されている。受け部2a,3aには、外輪5の内周面5aと接触する断面テーパ状のリップ部24,34がそれぞれ形成されている。また、外輪5の外周面(円筒面)5bは直線状に形成されている。つまり、円筒面5bの母線は直線になっている。
【0024】
第1,第2のリテーナ部材2,3には、それぞれ穴2b,3bが中央に形成されている。各穴2b,3bには、軸6が挿入されている。また、第1のリテーナ部材2の受け部2aにおいて外輪5の軸方向端面と接触する部分、および第1のリテーナ部分2の端面2cには、油溝26,28がそれぞれ形成されている。同様に、第2のリテーナ部材3の受け部3aにおいて外輪5の軸方向端面と接触する部分、および第2のリテーナ部分3の端面3cには、油溝36,38がそれぞれ形成されている。
【0025】
なお、軸6上において第1,第2のリテーナ部材2,3の側方には、それぞれ側壁15,16が配置されている。これらの側壁15,16は、第1,第2のリテーナ部材2,3の軸方向への移動を規制することにより、ニードルローラベアリング1の軸6からの抜け落ちを防止している。
【0026】
この場合には、間隔を隔てて対向配置された第1,第2のリテーナ部材2,3からリテーナが構成されるとともに、これらのリテーナ部材2,3間において、互いに対向配置された各切欠き20,30とこれらの切欠きと周方向に隣り合う各切欠き20,30との間に、グリース溜まりを構成する空所4が形成されるので、とくに、ニードルローラベアリングのようにリテーナが薄肉の場合において、またベアリングの外径が小さく、隣り合う各ニードル間の間隔が非常に狭い場合において、グリース溜まりを確実に確保でき、これにより、十分な潤滑機能を発揮できるようになる。
【0027】
しかも、グリース溜まりがリテーナ表面に凹状に形成されるのではなく、第1,第2のリテーナ部材2,3間において何ら部材が存在していない空所4に形成されるので、グリースを外輪5および軸6と各ニードル10との転動面に直接塗布できるようになる。これにより、転動面を十分にかつ確実に潤滑できるようになる。
【0028】
また、第1,第2のリテーナ部材2,3が、互いに分離された別個の部材から構成されており、これら第1,第2のリテーナ部材2,3間に、ローラの個数と同じ個数の空所つまりグリース溜まりが形成されることになるので、個々のニードル10を潤滑するのに十分な量のグリースを確保できるようになる。
【0029】
さらに、隣り合う各ニードル10間に形成された各空所4の外周面側に外輪5が配置されるので、空所4に貯留されたグリースが遠心力により外方に飛び散るのが防止される。そして、外輪5を介して、第1,第2のリテーナ部材2,3の軸方向距離を一定に保つことができるとともに、第1,第2のリテーナ部材2,3および外輪5を一体化することができるので、ニードルローラベアリングの組付けを容易に行えるようになる。また、外輪5が直線状の円筒面を有していることにより、外輪5の加工が容易になる。
【0030】
また、外輪5の内周面5aと接触する断面テーパ状のリップ部24,34が、第1,第2のリテーナ部材2,3にそれぞれ形成されるので、第1,第2のリテーナ部材2,3間の空所4に貯留されたグリースが、外輪5の内周面5aから外輪5の両端部50,51と第1,第2のリテーナ部材2,3との間の隙間を通って外部に漏出するのを該リップ部24,34により防止できる。
【0031】
さらに、第1および第2のリテーナ部材2,3には、各ニードル10を保持するために、穴ではなく切欠き20,30が設けられている。これにより、各リテーナ部材2,3を樹脂から射出成形する際には、金型を軸方向に移動可能に構成するだけで各リテーナ部材の成形が可能になるので、成形機の金型部において同一の平面内に多数の金型を配置できるようになり、これにより、金型コストおよび製造コストを大幅に削減できる。
【0032】
これに対して、各ローラを保持するために複数の穴が形成された従来のリテーナの成形の際には、内周側に配置された内型と、外周側に配置されるとともに法線方向に分割された複数の外型とから金型を構成するとともに、各外型をそれぞれ法線方向に移動可能に構成しなければならず、このため、金型の構造が複雑になるとともに、外型の移動スペースを確保する必要から成形機の金型部に一つの金型しか配置できなくなる。これにより、金型コストおよび製造コストが増大する。
【0033】
また、第1および第2のリテーナ部材2,3において外輪5と接触する部分に油溝26,36が形成されているので、とくに、軸6が固定された状態で外輪5が回転するようなアプリケーションの場合において、外輪5と各リテーナ部材2,3との間の回転速度の差により、各リテーナ部材2,3が摩耗するのを防止できる。さらに、第1,第2のリテーナ部材2,3の外側端面に形成された油溝28,38により、同様のアプリケーションの場合において、各リテーナ部材2,3と各側壁15,16との間の摩耗を防止できる。
【0034】
なお、図1ないし図3においては、第1,第2のリテーナ部材2,3が、互いに分離されかつ間隔を隔てて配置された別個の部材から構成された例を示したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、図4に示すように、第1,第2のリテーナ部材2,3の一部が互いに連結されたものにも同様に本発明を適用できる。
【0035】
図4において、図3と同一符号は同一または相当部分を示している。同図に示すように、第1,第2のリテーナ部材2,3において対向配置されかつ対応する各凸部22,32の間は、空所4が形成されたものと、対応する各凸部22,32を連結する連結部7が形成されたものとが混在している。
【0036】
ここで、ニードル10の個数をN(N:正の整数)とし、連結部7の個数をn(n:Nより小さな正の整数)とするとき、第1,第2のリテーナ部材2,3にそれぞれ形成される各切欠き20,30の個数はN個であり、第1,第2のリテーナ部材2,3間に形成される空所4の個数は(N−n)個となる。この場合には、連結部7を介して第1,第2のリテーナ部材2,3を一体化することができ、これにより、ニードルローラベアリングの組付けが容易に行えるようになる。
【0037】
連結部7は、第1のリテーナ部材2に設けられた連結部分29と、第2のリテーナ部材3に設けられた連結部分39とを、超音波等により溶着または融着するようにしたものが好ましいが、これらの連結部分29,39は樹脂成形により一体成形するようにしてもよい。すなわち、この場合には、第1,第2のリテーナ部材2,3が連結部7を含めて樹脂成形により一体成形されることになる。
【0038】
次に、ニードルローラベアリング1がコラムガイドに適用された例を図5に示す。同図に示すように、このコラムガイド100は、軸方向に延びる円柱形状のラム8と、ラム8に外挿されるとともに、ラム8に対して軸方向に相対移動可能な概略円筒状のコラム9とを備えている。
【0039】
コラム9は、複数のリング状部材90を軸方向に積層して固定することにより構成されている。隣り合う各リング状部材90の合わせ面には、複数の凹部90aがそれぞれ形成されている。隣り合う各リング状部材90において対向配置された各凹部90aにより形成される空間内には、上述のニードルローラベアリング1が収容されている。なお、図5に示されたニードルローラベアリング1は、図1を簡略化した図で表されている。
【0040】
ニードルローラベアリング1の軸6は、ラム8の軸線方向と直交する方向に配設されるとともに、リング状部材90に軸支されている。外輪5の外周面5bは、ラム8の外周面8aと接触している。これにより、各ニードルローラベアリング1の外輪5が軸6の回りを回転しつつ、ラム8の外周面8a上を軸方向に転動することによって、コラム9がラム8に対して軸方向に相対移動可能になっている。
【0041】
このようなコラムガイドに適用される場合には、ニードルローラベアリング1の外輪5は、凹状に湾曲する円筒面5bを有していてもよい。このとき、ラム8の外周面8aが、外輪5の円筒面5bの曲率半径よりも小さな曲率半径を有する凸状湾曲面から形成されている場合には、外輪5の円筒面5bとラム外周面8aとの間の接触面積が増加して、接触面の面圧を低減でき、これにより、耐摩耗性を向上できる。
【0042】
これとは、逆に、外輪5が凸状に湾曲する円筒面5bを有しているとき、ラム8の外周面8aが、外輪5の円筒面5bの曲率半径よりも大きな曲率半径を有する凹状湾曲面から形成されている場合には、同様に、外輪5の円筒面5bとラム外周面8aとの間の接触面積が増加して、接触面の面圧を低減でき、これにより、耐摩耗性を向上できる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るローラベアリングによれば、軸方向に所定間隔を隔てて対向配置された第1および第2のリテーナ部材からリテーナを構成し、ローラの各端部を保持する第1,第2の切欠きを第1,第2のリテーナ部材に複数個設けるとともに、周方向に隣り合う各切欠きの間にグリース溜まりを構成する空所を形成するようにしたので、各ローラが小径のローラから構成される場合において、またローラベアリングの外径が小さい場合において、十分な潤滑機能を発揮できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様によるニードルローラベアリングの断面図であって、図2のI-I 線断面を示す図である。
【図2】図1のII-II 線断面図である。
【図3】図1のIII-III 線矢視図である。
【図4】図3の変形例を示す図である。
【図5】図1のニードルローラベアリングが適用されたコラムガイドの断面図である。
【符号の説明】
1: ニードルローラベアリング
2: 第1のリテーナ部材
20:(第1の)切欠き
24: リップ部
26,28: 油溝
29: 連結部分
3: 第2のリテーナ部材
30:(第2の)切欠き
34: リップ部
36,38: 油溝
39: 連結部分
4: 空所
5: 外輪
5a: 内周面
5b: 外周面(円筒面)
6: 軸
7: 連結部
10: ニードル(ローラ)
10a:(第1の)端部
10b:(第2の)端部
Claims (4)
- 円周上に互いに平行に配置されたN個(N:正の整数)のローラと、前記各ローラをそれぞれ回転自在に保持するリテーナとを備えたローラベアリングにおいて、
前記各ローラが、軸方向に隔てられた第1および第2の端部をそれぞれ有しており、
前記リテーナが、
前記各ローラの前記第1の端部をそれぞれ回転自在に保持する第1の切欠きをN個有する概略円筒形状の第1の樹脂製リテーナ部材と、
前記第1のリテーナ部材から前記各ローラの前記軸方向に所定間隔を隔てて前記第1のリテーナ部材に対向配置されるとともに、前記各ローラの前記第2の端部をそれぞれ回転自在に保持する第2の切欠きをN個有する概略円筒形状の第2の樹脂製リテーナ部材とから構成されており、
前記第1および第2のリテーナ部材において、互いに対向配置された前記第1および第2の切欠きと、これらの切欠きと周方向に隣り合いかつ互いに対向配置された前記第1および第2の切欠きとの間には、グリース溜まりを構成する空所が形成されており、
前記各ローラを収容する円筒形状の外輪をさらに備え、
前記外輪の軸方向の両端部がそれぞれ前記第1および第2のリテーナ部材の凹状受け部に支持されており、
前記凹状受け部が、前記外輪の軸方向両端面を軸方向外方から支持する半径方向面と、前記外輪の内周面を内方から支持する断面テーパ状のリップ部とを有しており、
前記外輪の前記軸方向両端面と当接する前記凹状受け部の前記半径方向面には、油溝が形成されている、
ことを特徴とするローラベアリング。 - 請求項1において、
前記第1、第2のリテーナ部材の軸方向外側端面には、油溝が形成されている、
ことを特徴とするローラベアリング。 - 請求項1において、
前記第1および第2のリテーナ部材が互いに分離された別個の部材から構成されており、これら第1および第2のリテーナ部材間には、前記空所がN個形成されている、
ことを特徴とするローラベアリング。 - 請求項1において、
前記第1および第2のリテーナ部材が、前記空所に配置されたn個(n:Nより小さな正の整数)の連結部を介して互いに連結されており、前記第1および第2のリテーナ部材間には、前記空所が(N−n)個形成されている、
ことを特徴とするローラベアリング。
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